(57)【要約】  第１のパイプ１２に接続され、流路チャネル３と、追加パイプ５又は空調システムの別の構成要素に挿入可能な少なくとも１つの円筒形部分４とを有するコネクタ２と、封止要素７が割り当てられる半径方向フランジ６と、を具備する、空調システムのための接続構成１であって、半径方向フランジ６には支持体８が割り当てられ、支持体８は、流路チャネル３を包囲し、半径方向に突出する突出部９を備え、突出部９は、少なくとも１つの締結手段１０を受容できるように装備されることを特徴とする、接続構成と、この接続構成を具備する移動式空調システム。
2019502077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のパイプ（１２）に接続され、流路チャネル（３）と、追加パイプ（５）又は空調システムの別の構成要素に挿入可能な少なくとも１つの円筒形部分（４）とを有するコネクタ（２）と、
封止要素（７）が割り当てられる半径方向フランジ（６）と、を具備する、空調システムのための接続構成（１）であって、
前記半径方向フランジ（６）には支持体（８）が割り当てられ、前記支持体（８）は、前記流路チャネル（３）を包囲し、半径方向に突出する突出部（９）を備え、前記突出部（９）は、少なくとも１つの締結手段（１０）を受容できるように装備されることを特徴とする、接続構成。
【請求項２】
前記支持体（８）の前記突出部（９）は、その自由端で曲げられることを特徴とする、請求項１に記載の接続構成。
【請求項３】
前記コネクタ（２）は、プラスチック材料から作成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接続構成。
【請求項４】
前記プラスチック材料は樹脂系プラスチック材料であることを特徴とする、請求項３に記載の接続構成。
【請求項５】
前記支持体（８）は、金属材料から作成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項６】
前記封止要素（７）は軸方向に封止することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項７】
少なくとも１つの封止要素（７）は、エラストマーと金属の複合材シールの形態であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項８】
前記パイプ（５）又は前記空調システムの他の構成要素は、前記締結手段（１０）を受容することができるように装備されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項９】
前記追加パイプ（５）又は前記他の構成要素は、少なくとも１つの端面に接続フランジ（１１）を装備することを特徴とする、請求項８に記載の接続構成。
【請求項１０】
前記追加パイプ（５）は、プラスチック材料パイプの形態であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項１１】
前記第１のパイプ（１２）は、プラスチック材料から作成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項１２】
前記第１のパイプ（１２）は、前記コネクタ（２）に堅固に接合された状態で接続されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の接続構成。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の接続構成を具備する、移動式空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のパイプに接続され、流路チャネルと、追加パイプ又は空調システムの別の構成要素に挿入することができる少なくとも１つの円筒形部分とを有するコネクタと、封止要素が割り当てられた半径方向フランジとを備えた、空調システムの接続構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの接続構成は、移動式空調システムにて概ね使用される。接続構成のデザインは特にコンパクトで軽量である必要がある。このため、移動式空調システムのパイプ接続は、プラスチック材料からなることが多い。パイプは、封止要素を備えたコネクタを介して取り付けられる。コネクタをパイプに堅固に接続するとともに、封止に耐久性を持たせて接続し、追加パイプや別の構成要素に着脱可能に接続する必要がある。しかし、空調システム、特に移動式空調システムでは、高圧および高温に加えて、振動が発生し、空調システムの構成要素内で伝達される。このため、接続構成は、振動および高圧にもかかわらず、耐久性のある接続が提供され、冷却剤の漏れが生じないように構成される必要がある。
【０００３】
さらに、移動式空調システムが軽量に構成されることが重要である。このため、空調システムの構成要素を互いに固定する締結手段の数も制限される。接続構成の耐久性のある封止を提供するコネクタを構成することはこれまで困難であった。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、軽量であり、空調システムの構成要素の耐久性がありかつ緊密な接続を有する、空調システムの接続構成を提供することである。
【０００５】
この目的は、請求項１および１３の特徴によって達成される。従属請求項は、有利な実施形態に言及するものである。
【０００６】
この目的を達成するために、半径方向フランジに支持体が割り当てられる。支持体は、流路チャネルを囲み、半径方向に突出した突出部が設けられる。突出部は、少なくとも１つの締結手段を受容することができるように装備される。
【０００７】
本発明によるコネクタは、実質的に円筒形状を有し、半径方向フランジに割り当てられた封止要素を備える。封止要素は、軸方向の封止を提供し、前面の半径方向フランジによって追加パイプまたは他の構成要素に押し付けられる。コネクタをパイプに接続するために、例えばネジのような接続手段が設けられ、該接続手段は、流路チャネルの軸線に平行に配置されるが、半径方向に、特に流路チャネルの外側にオフセットされる。半径方向フランジの全周にわたって充分な封止力を提供することができるように、締結手段の充分な予圧が必要である。これにより、コネクタにかなりの曲げ応力が生じ、その結果、そのようなコネクタをプラスチック材料から製造することはこれまで不可能であった。
【０００８】
本発明によれば、コネクタの半径方向フランジに接続手段の接触力を伝達する別個の支持体が設けられる。これにより、機能分離が得られ、支持体は、高い曲げ応力を受けて、そのような曲げ応力を半径方向フランジに着実に伝達することができるように形成される。
【０００９】
半径方向フランジは、コネクタの堅固で安定した着座と、パイプまたは構成要素とコネクタとの間の耐久性があり緊密な接続を提供する。このため、支持体を別個に設けた結果として、締結手段によって付加され支持体を介して分配される高い力を接続部に導入することが可能である。この実施形態のために、高い接触力を必要とする封止要素を使用することが可能である。この要件は、特に、半径方向のフランジまたは端面でパイプまたは別の構成要素に当接し、軸方向に封止する封止要素に適用される。そのような封止要素は、充分かつ耐久性のある封止効率を確保するために高い接触圧力を必要とする。支持体は、半径方向フランジ上に配置することができるように形成される。好ましくは、支持体および半径方向フランジは、相互に向かい合う面にて互いに合致して形成される。
【００１０】
コネクタに接続される空調システムのパイプまたは構成要素はこのほか、少なくとも１つのフランジを備えるのが好ましい。このフランジは、接続要素を受容するのに適している。接続のために、コネクタはパイプまたは構成要素に挿入され、コネクタとパイプは接続手段を介して堅固に相互接続される。同時に、封止要素は、コネクタと、及び、パイプまたは構成要素と、封止接触するようになる。
【００１１】
支持体の突出部は自由端にて曲げることができる。この構成では、支持体は、コネクタの半径方向フランジを少なくとも部分的に包囲する。突出部は、追加パイプまたは構成要素の端面と接触する。これに関連して、支持体は、この領域内の追加パイプまたは構成要素の端面によって支持されることが有利である。これにより、追加パイプまたは構成要素の端面に対して、半径方向フランジの平行な案内路が提供される。これは、特に接触領域と締結手段が互いに隣接している場合に当てはまる。締結手段と共に、曲がった突出部は、封止要素に対する半径方向フランジの安定した平行な接触圧力を生じさせる。
【００１２】
これとは別に、支持体と接触し、追加パイプまたは構成要素の端面から形成される突出部を有することが考えられる。この構成は、上記の曲げられた支持体の構成に対する機能的な逆転を表す。この構成はこのほか、支持体の有利な平行案内路をもたらす。
【００１３】
コネクタは、プラスチック材料から作成されるのが好ましい。この場合、材料は、コネクタが、接続されるパイプまたは構成要素と同一の材料で作成されるように選択されるのが好ましい。コネクタに特に適した材料は、ポリマー材料、特にポリアミド（ＰＡ）、例えばポリアミド６（ＰＡ６）である。プラスチック材料は、強度を高めるために、繊維強化材を備えることができる。この場合、繊維強化材としてガラス繊維を使用することが特に考えられる。ガラス繊維強化プラスチック材料、特にガラス繊維強化ポリアミドは、特に安定して耐圧性のプラスチック材料である。
【００１４】
ほかにも、樹脂系プラスチック材料を有することが考えられる。樹脂系プラスチック材料は、化学結合を介して強固に三次元的に架橋された硬質ガラス様の成分をもたらす。このタイプの材料は、低密度と併せて高い熱機械的強度を有する。
【００１５】
支持体は、金属材料からなるのが好ましい。特に、ここでは鉄材が考えられる。その結果、支持体は硬質であり、高い曲げ応力容量を有する。その結果、接続手段を介して非対称に導入される曲げ応力は、プラスチック材料からなる半径方向フランジに着実に伝達することができる。この実施形態では、接続構成は、プラスチック材料と金属の複合材料からなる。機能分離の結果として、接続構成のユニット、特に支持体および半径方向フランジは、用途および予想される負荷に最適に適合させることができ、このため、コンパクトで軽量に形成することができる。
【００１６】
封止要素は、エラストマーおよび金属複合シールワッシャ（スリムラインシールワッシャ）の形態であり得る。この種の複合シールワッシャは、金属材料の支持リングに取り付けられた環状エラストマー部分を備える。支持リングは、軸方向に作用する接触力を受け、過度の変形の結果としてエラストマー部分が早期に摩耗するのを防止する。エラストマー部分は、半径方向フランジと、追加パイプまたは構成要素の端面との間の間隙を封止する。このため、全体としては、複合シールワッシャは、空調システム構成要素を封止するのに有利である。しかし、封止要素に対する要求が低い場合、原理的にはＯリングを使用することも考えられる。
【００１７】
第１のパイプは、堅固に結合された状態でコネクタに接続されるのが好ましい。この目的のために、コネクタは、第１のパイプが受容される断面拡大部を流路チャネル内に備えることができる。材料の接続は、接着剤を使用して実施することができる。しかし、材料の接続は溶接、例えば回転溶接によって実施されるのが好ましい。
【００１８】
第１のパイプは、プラスチック材料からなるのが好ましい。プラスチック材料パイプは、例えば金属パイプよりも質量が小さい。
【００１９】
好ましくは、空調システムの追加パイプ又は他の構成要素は、締結手段を受容することができるように装備される。この目的のために、追加パイプは、例えば、追加パイプと同じ材料から作成され、追加パイプに堅固に接着された状態で接続されるフランジを備えることができる。フランジは、締結手段を受容するドリル穴を備える。構成要素の場合には、締結手段用の凹部をハウジング壁内に形成または製造することもできる。
【００２０】
接続構成のコネクタと結合される追加パイプは、プラスチック材料から作成することができる。コネクタの材料と同一のプラスチック材料が選択されるのが好ましい。これにより、ほぼ同一の機械的特性および化学的特性がもたらされる。
【００２１】
本発明による接続構成は、特に移動式空調システム、特に車両の移動式空調システムに適している。一方では、移動式空調システムはできるだけ軽量である必要があり、他方では、振動や衝撃が発生するため、移動式空調システムには、個々の構成要素間の安定した接続が提供される必要がある。本発明による接続構成は、軽量であるほか、安定して耐久性のある緊密な接続部を作成可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明による接続構成のいくつかの実施形態を、以下の概略図を参照してさらに詳細に説明する。
【図１】接続構成の断面図である。
【図２】支持体が載置されたコネクタの立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、この実施形態では自動車用の移動式空調システムである空調システムのための接続構成１を示す。接続構成１は、一方の側で第１のパイプ１２に堅固に接合される状態で接続されたコネクタ２を備える。コネクタ２は、空調システムの追加パイプ５または別の構成要素に接続することができる。コネクタ２は、パイプ５または空調システムの他の構成要素に挿入可能な円筒形部分４を備える。さらに、コネクタ２は半径方向フランジ６を有し、半径方向フランジ６には支持体８が割り当てられる。支持体８は、流路チャネル３を包囲し、半径方向フランジ６のように、半径方向に突出した突出部９を備える。突出部９は締結手段１０を受容することができるように装備される。この目的のために、支持体８には、締結手段１０を形成するネジを挿入可能な穿孔が形成される。
【００２４】
コネクタはプラスチック材料、この実施形態ではポリアミド６（ＰＡ６）から作成される。第１のパイプ１２もポリアミド６から作成され、回転溶接によって堅固に接合されてコネクタ２内に固定される。これとは別に、コネクタ２を樹脂系プラスチック材料から作成することも考えられる。支持体８は金属材料からなる。この実施形態では、支持体８は鋼からなる。コネクタ２は射出成形により製造され、支持体８は打ち抜きにより製造される。
【００２５】
封止要素７を半径方向フランジ６に割り当てる。封止要素７は、半径方向フランジ６と追加パイプ５または構成要素の端面との間の隙間に配置され、軸方向に封止する。封止要素６は、エラストマーおよび金属複合シール（スリムラインシールワッシャ）として形成され、金属支持リングに固定された環状エラストマー部分からなる。
【００２６】
これとは別に、あるいはこれに加えて、封止要素７を、Ｏリングとして形成し、半径方向フランジ６に組み込まれた溝に、またはコネクタ２の円筒形部分４の外周に、挿入することも考えられる。
【００２７】
コネクタに接続された追加パイプ５は、プラスチック材料パイプの形態であり、本実施形態ではポリアミド６（ＰＡ６）からなる。追加パイプ５は、端面に接続フランジ１１を装備する。接続フランジ１１はこのほか、締結手段１０を受容する穿孔を備える。
【００２８】
半径方向フランジ６および支持体８は、互いに向き合う面に合致して形成され、支持体８の突出部９は、その自由端にて、曲げ領域の部分で半径方向フランジ６を取り囲むように曲げられる。別の実施形態では、支持体８と接触する突出部が、追加パイプ５または追加構成要素の端面から形成される。
【００２９】
接続構成を製造するために、コネクタ２は、封止要素７が半径方向フランジ６と追加パイプ５との間の隙間に配置された後に、追加パイプ５内に挿入される。支持体８は、半径方向フランジ６に適用され、締結手段１０が、コネクタ２とパイプ５との間に堅固な接続を形成する。支持体８の突出部は、支持体８が支持されるように接触する。締結手段１０、例えばネジが締め付けられた場合、支持体８は、半径方向フランジ６に対して安定して押圧され、半径方向フランジ６は、次に、封止要素７に対して、平行な変位を伴って円周上に定常的に押し付けられる。その結果、封止要素７は確実に押圧され、耐久性がある高いシール効果が得られる。
【００３０】
有利な実施形態では、図１および図２による接続構成１は、移動式空調システムの一部である。接続構成１は、パイプ、特にプラスチック材料のパイプのような移動式空調システムの構成要素を、凝縮器または蒸発器のような追加構成要素と接続する。
【図１】
2019502077.tif 000003
【図２】
2019502077.tif 000004
【国際調査報告】
2019502077.tif 000005
2019502077.tif 000006
2019502077.tif 000007